¿Cuál es la longitud relativista y la masa?

La longitud relativista es solo longitud: la diferencia de posición entre los extremos de un objeto en un momento común. Hay una nueva física interesante que ver con la longitud en la relatividad, pero es exactamente el mismo viejo concepto.

Una parte importante de la nueva física sobre la longitud es un nuevo efecto físico: si mantiene el marco de medición igual y envía un objeto a través de él con una serie de velocidades constantes diferentes, la longitud cambia de acuerdo con [matemáticas] l = l / \ gamma (v) [/ math] donde [math] \ gamma (v) [/ math] es el factor de Lorentz.

Una segunda parte importante de la física sobre la longitud es una nueva relación entre los marcos de medición: si mantiene un objeto a la misma velocidad física y lo mide desde diferentes marcos de medición que pasan por diferentes velocidades, obtendrá diferentes valores de longitud. Esto se debe principalmente al hecho de que los diferentes marcos tienen diferentes estándares para lo que significa “en un momento común”.

La masa, por otro lado, se fragmenta en una constelación de diferentes conceptos en relatividad, y la “masa relativista” es solo uno de ellos, junto con la masa en reposo, la masa longitudinal y la masa transversal. Ver misa en relatividad especial. Específicamente, la masa relativista es la relación de impulso a velocidad (¡que es diferente de la relación de fuerza a aceleración!). Tenga en cuenta que hablar de masa relativista es ampliamente considerado pedagógicamente inestable y arcaico. Creo que hay un lugar para ello (entre otros sabores de masa), pero tenga en cuenta que puede ser golpeado sobre los nudillos por mencionarlo, especialmente en torno a los físicos de partículas.

En el mundo cotidiano normal, tal como lo pensamos, la longitud de un objeto es la misma sin importar quién esté midiendo, y la masa de un objeto permanece igual mientras se mueve en el espacio.

Sin embargo, esto no es exactamente correcto. Resulta que si un observador se está moviendo, entonces medirá el objeto como algo más corto. Y si el objeto se mueve por el espacio, su masa aumenta ligeramente. También hay una diferencia en el tiempo. Mida el tiempo entre dos eventos, digamos una bala que deja un arma y la bala golpea un objetivo. Un observador que pasa en un tren ferroviario también medirá un valor ligeramente diferente para el tiempo.

Estos efectos son muy, muy pequeños para personas y objetos que se mueven a velocidades normales. Pero cuando las velocidades están cerca de la velocidad de la luz (300,000 km / seg), estos efectos se vuelven muy importantes. Cuando un objeto en movimiento se acerca a la velocidad de la luz, su masa se vuelve más y más grande, de modo que ninguna cantidad de empuje puede llevarlo a ese último bit final de velocidad para alcanzar la velocidad de la luz.

Esto es extraño y no es fácil de entender. Pero muchos experimentos han demostrado que es correcto. Si los sistemas de posicionamiento global van a funcionar correctamente, tenemos que usar el tiempo y la longitud relativistas para calcular las coordenadas. (Bueno, el chip de la computadora hace el cálculo, gracias a Dios).